有机化学第十二.ppt

12.2胺类化合物基本概念

相转移催化剂：在非均相反应中，能将反应物之一由一相转移到另一相进行反应的催化剂称为相转移催化剂（简称PTC）。一、季铵盐胺彻底烷基化生成的化合物，称为季铵盐。季铵盐和季铵碱第55页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物季铵盐是晶体，具有盐的性质，溶于水，而不溶于非极性的有机溶剂。熔点较高，常常加热未到熔点即分解。季铵盐与强碱作用，得到季铵碱的平衡混合物：第56页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物季铵碱是强碱，碱性与氢氧化钠、氢氧化钾相当，易吸潮和溶于水，并能吸收空气中的二氧化碳。二、季铵碱季铵碱受热发生分解反应，不含β-氢的季铵碱分解，生成叔胺和醇。例如：有β-氢的季铵碱分解时，发生E2反应生成烯烃和叔胺：第57页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物Hoffman规则：当季铵碱分子中有两种或两种以上β-氢原子可被消除时，反应主要从含氢较多的β-碳原子上消去氢原子，即主要生成双键碳原子上烷基取代较少的烯烃。如：第58页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物1.季铵盐的相转移催化作用三、季铵盐和季铵碱的应用季铵盐是最常用的相转移催化剂。因为季铵盐在有机相和水相中都有一定的溶解性，它可使某一负离子从一相（如水相）转移到另一相（如有机相）中促使反应发生。例如：第59页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物2．阳离子表面活性剂具有一个C12以上烷基的季铵盐，是一种阳离子表面活性剂，除具有杀菌，柔软等功能外，还用于制备有机膨润土，有机膨润土是一种流变性调节剂，它在涂料工业中用于控制油漆的流动性，在油田钻探中用来配制钻井油桨以及用作各种加工中的润滑剂。第60页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.3腈类化合物第61页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.3腈类化合物腈的通式为R-C≡N及Ar-C≡N，氰基的氮原子是sp杂化状态，它以一个sp轨道与碳原子的一个sp轨道重叠形成σ键，以两个P轨道与碳原子的两个P轨道形成两个互相垂直的π键,未共用的电子对占据一个sp轨道。一、腈的结构腈第62页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.3腈类化合物氰基与羰基的结构相似：二、腈的化学性质因此它们也有某些相似的化学性质。第63页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物多数有机化合物都属于路易斯碱，但是有显著碱性的有机化合物是胺，它可使石蕊变蓝。胺具有碱性及亲核性，但还属于弱碱，如不能使酚酞变色。胺的碱性胺类的碱性用Kb来表示：一般脂肪胺的pKb=3～5,芳香胺的pKb=7～10(NH3的pKb=4.76)；多元胺的碱性大于一元胺。第23页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物脂肪胺在非水溶液中，碱性通常是：叔胺仲胺伯胺氨。一、脂肪族胺的碱性但在水溶液中则不同。例如：第24页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物这是因为水的溶剂化作用。伯胺的共轭酸较叔胺的共轭酸的水合作用强，所以其共轭酸较稳定，酸性小，即伯胺的碱性较叔胺强。而仲胺的共轭酸的酸性介于上述两者之间，综合烃基的给电子效应，仲胺的碱性最强。第25页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物对于芳香胺来说，通常是二、芳香胺的碱性芳胺的碱性比氨弱得多，造成芳胺碱性减弱的主要因素有两个：其一是芳环中sp2杂化碳原子的吸电诱导作用；其二是氨基氮原子上的未共用电子对所在轨道与芳环上的π轨道的共轭作用，后者是重要的因素。第26页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物苯环上间位及对位取代基通过电子效应影响苯胺的碱性，如硝基等吸电子基能使芳胺的碱性减弱，甲基等给电子基则使碱性增强：三、苯环上取代基对碱性的影响第27页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物脂肪胺的碱性使其易与无机酸（如盐酸）甚至醋酸作用生成铵盐；芳胺碱性较弱，需与强酸作用才能成盐。胺盐为无色晶体，易溶于水，不溶于非极性有机溶剂，当其与强碱（如NaOH）溶液作用时，胺重新游离出来，利用这一性质，可以区别和分离胺。第28页，共90页，星期日，2025年，2月5日12.2胺类化合物烃基化试剂如卤烃与胺反应，氨基上的氢原子被烃基取代：一、胺的烃基化反应最后产物为季铵盐，如R为甲基，则常称此反应为“彻底